Uso del calentamiento por infrarrojos en sensores bioeléctricos
Cuando se fabrican sensores bioeléctricos, es fundamental lograr una curado y secado adecuados del material. Durante mucho tiempo, la solución habitual fueron los grandes hornos de convección utilizados en las salas limpias. Pero ahora hemos dejado de usarlos. En su lugar, utilizamos lámparas de infrarrojos de onda corta.
¿Por qué? Porque calentar todo un espacio grande solo para secar un pequeño substrato es un desperdicio de energía. Es una gran generación de emisiones de carbono, sin obtener un beneficio real.
Dirigir el calor al lugar correcto
Lo bueno de los infrarrojos es que no afectan al aire. El calor se dirige directamente hacia el wafer. Es rápido… realmente rápido. En lugar de esperar a que el horno se caliente, se obtiene calor de forma casi instantánea. Configuramos estas lámparas para que emitan longitudes de onda específicas que las capas bioactivas pueden absorber. De este modo, la superficie se cura perfectamente, pero el substrato inferior no se daña. Se obtiene mucha energía en un espacio muy pequeño.
Detalles técnicos
No escatimamos en cuanto a los componentes utilizados. Utilizamos envolturas de cuarzo de alta pureza, para que nada se escape al ambiente del semiconductor y arruine todo. Los filamentos están ajustados para mantener una temperatura constante. No se quiere que haya “puntos calientes” en el array de sensores; eso sería un desastre. También utilizamos conectores estándar. Si alguna lámpara se rompe, basta con reemplazarla y seguir trabajando. A nadie le gusta perder tiempo por esto.
Un consejo: es necesario tener una fuente de alimentación precisa. Si la tensión o la potencia no son correctas, el filamento se quemará demasiado rápido. Utilizamos controladores PID para mantener todo bajo control.
Las ventajas y desventajas
Pasarse al uso de infrarrojos es una ventaja para el planeta. No hay necesidad de luchar contra el sistema de climatización de la instalación, ya que solo se calienta la parte necesaria. Pero hay una desventaja: como los infrarrojos actúan muy rápidamente, existe un margen muy estrecho entre “perfecto” y “estropeado”. Si se supera la temperatura incluso un poco, todo se arruina. Por eso es necesario tener un pirómetro de respuesta rápida conectado al sistema. Si la retroalimentación es lenta, la lámpara seguirá emitiendo calor mucho después de haberse alcanzado la temperatura deseada. Es necesario que el sistema detenga la alimentación en cuanto se alcance el objetivo.